某地下通道设计

某地下通道设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:目录1、概述……………………………………………………………………１2、工程地质与水文地质…………………………………………………………错误!未定义书签。

3、主要技术标准 (1)4、采用的主要设计规范和标准…………………………………………………错误!未定义书签。

5、主要设计原则 (2)6、隧道结构设计……………………………………………………………错误!未定义书签。

6.１衬砌结构拟定………………………………………………………错误!未定义书签。

6.2荷载计算 (3)6.3内力计算 (3)６.4截面验算，确定截面尺寸与钢筋配置 (6)7、基坑支挡结构设计……………………………………………………９7．1板桩入土深度计算……………………………………………………９7.2顶撑计算与选择 (10)7.3板桩厚度计算……………………………………………………１１8、结构防排水设计……………………………………………………119、土建结构主要建筑材料……………………………………………………1１10、通道施工方案…………………………………………………111１、施工过程……………………………………………………………１１1２、施工场地布置……………………………………………………………错误!未定义书签。

13、主要工种与劳动力组织……………………………………………………错误!未定义书签。

14、通道施工注意事项…………………………………………………………错误!未定义书签。

1、概述1、将某浅埋地下通道结构进行结构设计。

2、确定结构构件的截面尺寸。

３、确定结构的计算简图。

4、各构件的荷载、内力及配筋计算。

5、手绘和计算机绘制结构配筋图。

2、工程地质与水文地质隧道处于地下水位以上,上覆土层分三层，分别为土层容重(N/3m) 粘结力（kPa）内摩擦角(。

)杂填土砂质粘土黄土3105.17⨯3105.18⨯3105.20⨯1０３04542353２3、主要技术标准通行界限：通道净宽5M,净高3.５M，隧道基础垫层300ｍm，隧道底离地面9．5m 主要设计荷载:公路Ⅰ级汽车荷载，人群荷载。

安全等级：主体结构安全等级为一级。

主体结构设计使用年限为1０0年。

结构防水等级：主体结构防水等级为一级。

结构不允许渗水，表面无湿渍4、采用的主要设计规范和标准１) 城市人行天桥与人行地道设计规范ＣJJ６9-982）城市道路设计规范CＪＪ37－903）城市桥梁设计荷载标准CLL7７－984) 混凝土结构设计规范GB５0010-2002５) 建筑地基基础设计规范GB500０7-20026)《公路桥涵地基与基础设计规范》JＴGD63－20077）《公路隧道设计规范》JTG D7０-20０4８)《地下工程防水技术规范》GB５0１０8-200８９) 建筑基坑支护技术规程ＪGJ１20-9910）《公路隧道通风照明设计规范》ＪTJ０2６.１-1９995、主要设计原则人行过街通道的平面布置、梯道走向、出口位置、施工方法、建成后的管理等设计应本着"以人为本"的设计理念,并按以下原则进行设计：1)整体布置合理、通行顺畅舒适、功能完备。

2)路口道路人行道范围内市政管线较多,通道出口应尽量避开管线，以保持人行道、绿化带的完整,减少管线迁改。

３）沿包河大道的梯道纵坡应考虑推行自行车的需要。

4）通道内设水泵房，出口雨水汇集至集水井后抽排至地面市政管网。

５）通道内设一般照明和应急照明。

6）通道内进行必要的装修，通道口不设雨棚,保持路口范围通视良好。

６、隧道结构设计6.1衬砌结构拟定拟定衬砌结构断面，如图１所示衬砌采用钢筋混凝土结构。

混凝土用C ３0级,自重γ０=25ＫN ／m 3，立方体抗压强度设计值f c =14.3Ｎ/mm 2,抗拉强度设计值ｆｔ=1．43Ｎ/mm 2。

受力钢筋采用HRB33５级,抗拉强度设计值ｆy =300N/m ｍ2,抗压强度设计值ｆy ′=３0０N/ｍｍ2，构造筋采用HPB235级。

６．2荷载计算6 .２.１竖向荷载计算地面超载取190=q KPa垂直土压力65.798.05.2025.185.15.171=⨯+⨯+⨯=∑=i i h q γK Ｐa顶板自重75.1355.02502=⨯==d q γKPa顶板压力25.106210=++=q q q q t ＫPa底板压力()65.1107.52.02.02.06.02.655.025.35.02565.79=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯+=+=∑lp q q ts K Ｐa6.2.2水平荷载计算根据朗肯土压力公式计算水平荷载, 顶板处水平压力)65.7919()2/45tan(2)2/45(tan )(2101+=-︒--︒+=ϕϕc q q e s58.19)2/3245tan(452)2/3245(tan 2-=︒-︒⨯⨯-︒-︒⨯ＫＰａ底板处水平压力)2.55.2065.7919()2/45tan(2)2/45(tan )(23101⨯++=-︒--︒++=ϕϕc q q q e s 13.13)2/3245tan(452)2/3245(tan 2=︒-︒⨯⨯-︒-︒⨯KPa６.3内力计算衬砌结构采用对称配筋，使顶板与底板配筋对称,左右墙配筋对称。

用结构力学求解器进行内力计算,计算简图如图2所示。

计算程序如下:结点,1，０，0结点，2,-2.7５,０结点,３,-2.7５,４.６５结点,4,0,4.６5单元，１,2,1,１，1,1，1,1单元,2，3,1,1,1,1,1,1单元,３,4，1,1,1,1,1,1结点支承,４，5，90,0,０结点支承，１，6,90，０，０，０单元荷载,3,3,1０６２50,0,１,９0单元荷载,2,5,１3170,0,0,１８5/465,9０单元荷载,１,3,１106５0,０,1,90单元材料性质,1,3，-1，-１，0,－１，-１106250131701106501234( 1 )( 2 )( 3 )图 1ﻩ衬砌结构计算简图弯矩图、剪力图、轴力图分别见图3、4、5。

yx1234( 1 )( 2 )( 3 )242953.44-142166.87-142166.87-139905.66-138219.12-147853.38-147853.38253904.43图 错误!未定义书签。

衬砌结构弯矩图yx1234( 1 )( 2 )( 3 )12100.00 -292187.509343.78-2838.47-2838.47292187.50图错误!未定义书签。

ﻩ衬砌结构剪力图yx1234( 1 )( 2 )( 3 )-9343.78-9343.78-292187.50-292187.50-292187.50-2838.47 -2838.47图错误!未定义书签。

衬砌结构轴力图6.４截面验算，确定截面尺寸与钢筋配置 ６.4.1正截面抗弯承载力验算隧道顶板与底板跨中设计弯矩为25３．9K Ｎ·ｍ，支座处设计弯矩为:6.148275.083.285.147=⨯+-K Ｎ·m 。

隧道侧墙设计弯矩为１48.6KN ·m 。

取混凝土保护层厚度50=s a ｍm,则5000=h mm 。

查表得,0.11=α，550.0=b ξ。

最小配筋率{}%2.0%18.0%2.0max 30043.145.0%2.0max 45.0%2.0max min==⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=，，，y t f f ρ 22.0500/550%2.00min=⨯=h hρ％ 正截面抗弯设计计算见表1。

表 错误!不能识别的开关参数。

ﻩ正截面抗弯设计计算表位置顶板跨中 顶板支座 侧墙外侧 设计弯矩M （K Ｎ·m ）２53.9 1４8.6 １４8.6 )/(201bh f M c s αα=0.071 0.041 ０.0４１ 2/)211(s s αγ-+= 0.963 0.9７9 0.979 s αξ211--=0．074<0．55０0.０42＜0．550 ０.042＜0.550 计算配筋面积)/(0h f M A s y s γ=（ｍm 2)1７5７1０1２ 1124实配钢筋 Φ25@250Φ2５@30０Φ25@3００实配钢筋面积(mm 2）19６4１4731473配筋率)/(0bh A s =ρ 0.49%>0.22%0.２9%>0.22%0．2９%＞0.２2%根据规范，侧墙内侧竖向受力钢筋及水平分布钢筋按构造要求配,选用φ16钢筋。

墙水平和竖向分布钢筋配筋率不宜小于0.20％，则:竖向分布筋间距201)500%2.0/(1.201=⨯<h s mm ，取200=h s mm 。

水平分布钢筋间距201)500%2.0/(1.201=⨯<v s ｍm,取200=v s mm 。

根据规范，板纵向分布钢筋根据构造配，选用φ1６钢筋。

单位宽度内配筋面积不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3，则板纵向分布钢筋间距63.1969.490/16031.201=⨯⨯<s m ｍ，取190=s ｍm 。

6.4．2斜截面抗剪承载力验算由剪力图可知板的剪力设计值为389.３４KN 。

根据混凝土结构设计规范(ＧB50０1０—2010）６.3.3条规定，0.18004/10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=h h β（0h <800，取0h =80０)，4.350350143.10.17.07.00=⨯⨯⨯⨯=bh f t h βKN>V=３89．34KN,故抗剪承载力满足要求。

６.4.3正截面抗压承载力验算根据轴力图，顶板与底板轴力非常小，故仅对侧墙进行抗压验算即可。

侧墙所受轴力设计值为2９2.19KN 。

509.019.292/6.148/0===N M e m ＝５09mm 20=a e mm52901=+=a e e e mm16.3450/5297.22.0/7.22.0011>=⨯+=+=h e ζ,取11=ζ153.95.0/65.4/0<==h l ，取0.12=ζ04.1115.065.44505291400111400112212001=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ζζηh l h e7.790502/50052904.12/1=-+⨯=-+=s a h e e ηmm076.045013.140.1)05.045.0(810270791.0292190)(22010=⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯='-''-=bh f a h A f Ne c s s y s αα079.0076.0211211=⨯--=--=s αξ<550.0=b ξ（满足要求）5.35450079.00=⨯=•=h x ξm ｍ<1002='sαm ｍ )10003.140.1/()810270147330092192()/()(1⨯⨯⨯-⨯+=''-+=b f A f A f N x c sy s y α 8.42=ｍm<1002='sαmm 故不考虑墙内侧钢筋的受压承载力进行验算。